[國外聚焦]國外石油工業(yè)的自動化技術(shù)與科技發(fā)展（中）
(三)測井技術(shù)
油氣勘探開發(fā)面臨的新形勢對測井技術(shù)提出了新的要求。電子、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、通訊等技術(shù)的迅猛發(fā)展為測井技術(shù)的發(fā)展提供了先決條件。在這種大環(huán)境下，測井?dāng)?shù)據(jù)采集、處理和解釋技術(shù)得到了快速發(fā)展?，F(xiàn)在，測井儀器已經(jīng)從數(shù)控測井儀器向成像測井儀器方向發(fā)展，成像測井儀器可以以更高的數(shù)據(jù)傳輸率、在更短的時間內(nèi)傳送更多的測量數(shù)據(jù)；一次下井可以組合更多的下井儀器；一個儀器有更多的探測器，擴(kuò)大了井眼的覆蓋范圍，進(jìn)行成像測量；儀器具有更高的采樣率、更高的分辨率和多種探測深度。
20世紀(jì)90年代中期，斯倫貝謝等大公司相繼推出了成像測井技術(shù)，使得測井技術(shù)發(fā)生了根本性的變化，測井正從平均化的測量向陣列測量演變，能更好地探測地層的非均質(zhì)性，更有效地劃分薄層，更準(zhǔn)確地確定薄層的孔隙和含油飽和度。除了成像測井技術(shù)外，核磁共振測井技術(shù)、套管井測井技術(shù)、隨鉆測井技術(shù)和快速平臺測井技術(shù)都得到了迅速發(fā)展，成為近期關(guān)鍵的測井技術(shù)。
核磁共振測井技術(shù)經(jīng)過這幾年的發(fā)展，得到了不斷改進(jìn)，測井精度和測量速度得到了極大提高，現(xiàn)場應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用效果越來越明顯。套管井測井在油氣田開發(fā)中的作用更加重要，在國際市場上，套管井測井占47%，套管井測井儀器更加配套，新一代脈沖中子測井儀器已經(jīng)問世，新一代儀器具有地層評價、生產(chǎn)測井和油井監(jiān)測等多種功能。隨鉆測井技術(shù)自20世紀(jì)80年代問世以來，經(jīng)過不斷改進(jìn)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了第三代，隨鉆測井儀器正在向著陣列化成像方向發(fā)展，某些隨鉆測井項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)成像測量。隨著哈里伯頓公司隨鉆核磁共振測井儀器的推出，成像測井儀器更加配套，儀器的可靠性得到了進(jìn)一步的增強(qiáng)。為了適應(yīng)更加惡劣的測井環(huán)境，斯倫貝謝公司和哈里伯頓公司都推出了惡劣環(huán)境測井技術(shù)，儀器的耐溫達(dá)到500℉、耐壓達(dá)到了25000psi，可以在30000ft以下的深井中完成測井作業(yè)。在裸眼井測井中，電阻率加上三孔隙度測井的市場份額占到了78%。因此，幾家大測井公司都積極加強(qiáng)常規(guī)測井系列的研究，并將隨鉆測井中的高可靠技術(shù)應(yīng)用于此系列，推出了快速平臺，使常規(guī)測井儀器向著多組合、小尺寸、高可靠、低成本的方向發(fā)展。測井平臺可以縮短測井時間，降低測井中的故障率，并大大節(jié)省了占用井場的時間。與成像測井儀相比，其成本低得多，服務(wù)價格可以大大下降。這一系列在國際市場上有很強(qiáng)的競爭力。
另外，近兩年出現(xiàn)的永久測量技術(shù)的應(yīng)用越來越多，各大服務(wù)公司都在積極介入這一市場，預(yù)計(jì)該項(xiàng)技術(shù)對油氣田的開發(fā)將會起到非常重要的作用。
(四)鉆井技術(shù)
由于鉆井費(fèi)用占了石油工業(yè)勘探開發(fā)費(fèi)用的50%～80%，所以，研究和發(fā)展先進(jìn)適用的鉆井技術(shù)是國外大石油公司降低勘探開發(fā)成本的主要著力點(diǎn)。概括起來講，國外鉆井技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)主要有兩個：一是提高勘探開發(fā)整體效益，二是降低鉆井直接成本。
近些年，國外核心鉆井技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.欠平衡鉆井技術(shù)
欠平衡鉆井技術(shù)(指注氣欠平衡鉆井技術(shù))于90年代初起源于加拿大，是由加拿大開始推廣的。欠平衡鉆井技術(shù)可減輕地層損害，提高機(jī)械鉆速，克服漏失和卡鉆，是開發(fā)枯竭油層的一種好方法。但欠平衡鉆井技術(shù)要比常規(guī)鉆井技術(shù)復(fù)雜，首先要增加一系列的設(shè)備。并且在安全和防腐方面目前也存在一系列的困難。
2.大位移井鉆井技術(shù)
20年代美國開始運(yùn)用大位移井，90年代該技術(shù)得到迅速發(fā)展。大位移井技術(shù)主要用于以較少的平臺開發(fā)海上油氣田和從陸上開發(fā)近海油氣田，目前主要用在北海、英國WatchFarm油田和美國加州近海。
3.多分支井鉆井技術(shù)
多分支水平井能由多個儲層同時泄油到一個主要井眼。儲層和地下環(huán)境要求確定主井眼與多分支水平井的連接規(guī)范。目前在國際上一致承認(rèn)的是TAML對多分支井完井系統(tǒng)的分級。TAML把多分支水平井的完井分為6個級，其中第三級里包括一個亞級。
多分支水平井是提高油井產(chǎn)量和產(chǎn)能的一種方法。目前Schlumberger Cambridge Research和Schlumberger Doll Research兩家斯倫貝謝公司下屬的科研機(jī)構(gòu)正與很多大學(xué)合作，對提高單井產(chǎn)量和最大限度地提高多分支水平井的產(chǎn)能的方法進(jìn)行研究。研究內(nèi)容包括增產(chǎn)措施和控制、多項(xiàng)流監(jiān)測、流體分析等。
4.連續(xù)管鉆井(CTD)技術(shù)
CTD鉆井技術(shù)是開采末波及區(qū)和提高油井產(chǎn)能的新技術(shù)，該技術(shù)為開采未波及區(qū)和提高油井產(chǎn)能打開了門戶，并提供了一條經(jīng)濟(jì)有效的新技術(shù)。
5.地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)
斯倫貝謝公司于90年代中期研制成功近鉆頭傳感器，并將其應(yīng)用在導(dǎo)向鉆井作業(yè)中，形成了一種新的導(dǎo)向鉆井技術(shù)即地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，并將這項(xiàng)鉆井技術(shù)向全世界推廣。另外，為發(fā)展地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，斯倫貝謝公司還研制成功測傳馬達(dá)(instrumented steerable motor)，為地質(zhì)導(dǎo)向鉆井又增加了新的工具。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井的特點(diǎn)是，由于傳感器離鉆頭較近，因此能實(shí)時地把鉆頭附近的測量數(shù)據(jù)傳送到地面，鉆井工程師可根據(jù)實(shí)時測量數(shù)據(jù)及時地調(diào)整井眼方位和井斜角以確保井眼沿設(shè)計(jì)軌道鉆進(jìn)。
油氣勘探開發(fā)面臨的新形勢對測井技術(shù)提出了新的要求。電子、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、通訊等技術(shù)的迅猛發(fā)展為測井技術(shù)的發(fā)展提供了先決條件。在這種大環(huán)境下，測井?dāng)?shù)據(jù)采集、處理和解釋技術(shù)得到了快速發(fā)展?，F(xiàn)在，測井儀器已經(jīng)從數(shù)控測井儀器向成像測井儀器方向發(fā)展，成像測井儀器可以以更高的數(shù)據(jù)傳輸率、在更短的時間內(nèi)傳送更多的測量數(shù)據(jù)；一次下井可以組合更多的下井儀器；一個儀器有更多的探測器，擴(kuò)大了井眼的覆蓋范圍，進(jìn)行成像測量；儀器具有更高的采樣率、更高的分辨率和多種探測深度。
20世紀(jì)90年代中期，斯倫貝謝等大公司相繼推出了成像測井技術(shù)，使得測井技術(shù)發(fā)生了根本性的變化，測井正從平均化的測量向陣列測量演變，能更好地探測地層的非均質(zhì)性，更有效地劃分薄層，更準(zhǔn)確地確定薄層的孔隙和含油飽和度。除了成像測井技術(shù)外，核磁共振測井技術(shù)、套管井測井技術(shù)、隨鉆測井技術(shù)和快速平臺測井技術(shù)都得到了迅速發(fā)展，成為近期關(guān)鍵的測井技術(shù)。
核磁共振測井技術(shù)經(jīng)過這幾年的發(fā)展，得到了不斷改進(jìn)，測井精度和測量速度得到了極大提高，現(xiàn)場應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用效果越來越明顯。套管井測井在油氣田開發(fā)中的作用更加重要，在國際市場上，套管井測井占47%，套管井測井儀器更加配套，新一代脈沖中子測井儀器已經(jīng)問世，新一代儀器具有地層評價、生產(chǎn)測井和油井監(jiān)測等多種功能。隨鉆測井技術(shù)自20世紀(jì)80年代問世以來，經(jīng)過不斷改進(jìn)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了第三代，隨鉆測井儀器正在向著陣列化成像方向發(fā)展，某些隨鉆測井項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)成像測量。隨著哈里伯頓公司隨鉆核磁共振測井儀器的推出，成像測井儀器更加配套，儀器的可靠性得到了進(jìn)一步的增強(qiáng)。為了適應(yīng)更加惡劣的測井環(huán)境，斯倫貝謝公司和哈里伯頓公司都推出了惡劣環(huán)境測井技術(shù)，儀器的耐溫達(dá)到500℉、耐壓達(dá)到了25000psi，可以在30000ft以下的深井中完成測井作業(yè)。在裸眼井測井中，電阻率加上三孔隙度測井的市場份額占到了78%。因此，幾家大測井公司都積極加強(qiáng)常規(guī)測井系列的研究，并將隨鉆測井中的高可靠技術(shù)應(yīng)用于此系列，推出了快速平臺，使常規(guī)測井儀器向著多組合、小尺寸、高可靠、低成本的方向發(fā)展。測井平臺可以縮短測井時間，降低測井中的故障率，并大大節(jié)省了占用井場的時間。與成像測井儀相比，其成本低得多，服務(wù)價格可以大大下降。這一系列在國際市場上有很強(qiáng)的競爭力。
另外，近兩年出現(xiàn)的永久測量技術(shù)的應(yīng)用越來越多，各大服務(wù)公司都在積極介入這一市場，預(yù)計(jì)該項(xiàng)技術(shù)對油氣田的開發(fā)將會起到非常重要的作用。
(四)鉆井技術(shù)
由于鉆井費(fèi)用占了石油工業(yè)勘探開發(fā)費(fèi)用的50%～80%，所以，研究和發(fā)展先進(jìn)適用的鉆井技術(shù)是國外大石油公司降低勘探開發(fā)成本的主要著力點(diǎn)。概括起來講，國外鉆井技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)主要有兩個：一是提高勘探開發(fā)整體效益，二是降低鉆井直接成本。
近些年，國外核心鉆井技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.欠平衡鉆井技術(shù)
欠平衡鉆井技術(shù)(指注氣欠平衡鉆井技術(shù))于90年代初起源于加拿大，是由加拿大開始推廣的。欠平衡鉆井技術(shù)可減輕地層損害，提高機(jī)械鉆速，克服漏失和卡鉆，是開發(fā)枯竭油層的一種好方法。但欠平衡鉆井技術(shù)要比常規(guī)鉆井技術(shù)復(fù)雜，首先要增加一系列的設(shè)備。并且在安全和防腐方面目前也存在一系列的困難。
2.大位移井鉆井技術(shù)
20年代美國開始運(yùn)用大位移井，90年代該技術(shù)得到迅速發(fā)展。大位移井技術(shù)主要用于以較少的平臺開發(fā)海上油氣田和從陸上開發(fā)近海油氣田，目前主要用在北海、英國WatchFarm油田和美國加州近海。
3.多分支井鉆井技術(shù)
多分支水平井能由多個儲層同時泄油到一個主要井眼。儲層和地下環(huán)境要求確定主井眼與多分支水平井的連接規(guī)范。目前在國際上一致承認(rèn)的是TAML對多分支井完井系統(tǒng)的分級。TAML把多分支水平井的完井分為6個級，其中第三級里包括一個亞級。
多分支水平井是提高油井產(chǎn)量和產(chǎn)能的一種方法。目前Schlumberger Cambridge Research和Schlumberger Doll Research兩家斯倫貝謝公司下屬的科研機(jī)構(gòu)正與很多大學(xué)合作，對提高單井產(chǎn)量和最大限度地提高多分支水平井的產(chǎn)能的方法進(jìn)行研究。研究內(nèi)容包括增產(chǎn)措施和控制、多項(xiàng)流監(jiān)測、流體分析等。
4.連續(xù)管鉆井(CTD)技術(shù)
CTD鉆井技術(shù)是開采末波及區(qū)和提高油井產(chǎn)能的新技術(shù)，該技術(shù)為開采未波及區(qū)和提高油井產(chǎn)能打開了門戶，并提供了一條經(jīng)濟(jì)有效的新技術(shù)。
5.地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)
斯倫貝謝公司于90年代中期研制成功近鉆頭傳感器，并將其應(yīng)用在導(dǎo)向鉆井作業(yè)中，形成了一種新的導(dǎo)向鉆井技術(shù)即地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，并將這項(xiàng)鉆井技術(shù)向全世界推廣。另外，為發(fā)展地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，斯倫貝謝公司還研制成功測傳馬達(dá)(instrumented steerable motor)，為地質(zhì)導(dǎo)向鉆井又增加了新的工具。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井的特點(diǎn)是，由于傳感器離鉆頭較近，因此能實(shí)時地把鉆頭附近的測量數(shù)據(jù)傳送到地面，鉆井工程師可根據(jù)實(shí)時測量數(shù)據(jù)及時地調(diào)整井眼方位和井斜角以確保井眼沿設(shè)計(jì)軌道鉆進(jìn)。
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